目標(biāo)導(dǎo)向液體療法對(duì)老年全髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)患者圍術(shù)期免疫炎性反應(yīng)及早期認(rèn)知功能的影響*

王金伙 陶強(qiáng) 康逸群 姚娜 柳彤 陳永權(quán) 郭建榮

(1.皖南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院·弋磯山醫(yī)院麻醉科，安徽 蕪湖 241002；2.海軍軍醫(yī)大學(xué)附屬公利醫(yī)院麻醉與圍術(shù)期醫(yī)學(xué)部，上海 200135)

隨著我國老齡化程度的不斷加重，老年全髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)(Total hip arthroplasty，THA)患者數(shù)量和比例與日俱增。圍術(shù)期神經(jīng)認(rèn)知紊亂(Perioperative neurocognitive disorders，PND)是老年患者THA術(shù)后常見并發(fā)癥[1]，嚴(yán)重影響老年患者的預(yù)后。液體治療是通過補(bǔ)充(或限制)某些液體的輸注，維持患者有效循環(huán)穩(wěn)定，保證組織、器官良好灌注的重要手段。合理、有效的液體療法可以更好地維持患者血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定，改善組織、器官灌注及氧供需平衡[2]；且能減少手術(shù)應(yīng)激反應(yīng)，降低術(shù)后認(rèn)知功能紊亂發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)[3]。本研究通過比較限制性液體治療(Restrictive fluid therapy，RFT)、開放性液體治療(Liberal fluid therapy，LFT)和目標(biāo)導(dǎo)向液體治療(Goal-directed fluid therapy，GDFT)對(duì)老年THA患者血流動(dòng)力學(xué)變化、組織器官灌注情況、圍術(shù)期炎性反應(yīng)以及早期認(rèn)知功能的影響，探討適宜老年THA患者圍術(shù)期液體治療方案。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2019年11月～2020年10月在海軍軍醫(yī)大學(xué)附屬公利醫(yī)院擇期行單側(cè)THA的老年患者60例。納入標(biāo)準(zhǔn)：性別不限，年齡65～80歲，BMI 18～28 kg/m2，ASA Ⅰ或Ⅱ級(jí)，意識(shí)清楚，溝通良好，具有獨(dú)立完成量表自評(píng)的能力。排除標(biāo)準(zhǔn)：既往有精神、神經(jīng)疾病史；長期服用精神類藥物、酗酒；心肺肝腎等功能嚴(yán)重異常；術(shù)前簡(jiǎn)易智能檢測(cè)量表(MMSE)評(píng)分≤23分，術(shù)前存在溝通障礙無法完成MMSE評(píng)分；動(dòng)、靜脈置管禁忌者；圍術(shù)期發(fā)生嚴(yán)重不良事件，嚴(yán)重感染、大量出血等。本研究經(jīng)我院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(2019公利醫(yī)院倫審字第glll-237號(hào))，取得患者或親屬同意并簽署知情同意書。

1.2 分組與處理 根據(jù)隨機(jī)數(shù)字表法將患者分為限制性液體治療組(R組)、開放性液體治療組(L組)和目標(biāo)導(dǎo)向液體治療組(G組)，每組20例。R組與L組患者在麻醉誘導(dǎo)前給予乳酸鈉林格液5 mL/kg作為負(fù)荷量；誘導(dǎo)后R組和L組患者分別以5 mL·kg-1·h-1和11 mL·kg-1·h-1持續(xù)滴注，若單純補(bǔ)液不足以維持兩組患者血流動(dòng)力學(xué)的穩(wěn)定，可應(yīng)用多巴胺及小劑量去甲腎上腺素維持兩組患者平均動(dòng)脈壓(MAP)>65 mmHg，CVP在5～12 mmHg。G組術(shù)中輸入8 mL/kg復(fù)方乳酸鈉作為基礎(chǔ)量，以FloTrac/Vigileo心排量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供的SVV、CI調(diào)整補(bǔ)液速度，若SVV<13%且CI >2.5 L·min-1·m-2繼續(xù)維持；若 SVV>13%，則每分鐘輸注6%羥乙基淀粉130/0.4溶液50 mL直至 SVV<13%可保持2 min以上，維持 CI >2.5 L·min-1·m-2；若 5 min 后 SVV降低幅度<2%，或出現(xiàn)CI<2.5 L·min-1·m-2則考慮靜脈泵注多巴酚丁胺5 μg·kg-1● h-1。3組術(shù)中若出現(xiàn)MAP<60 mmHg持續(xù)1 min以上，則考慮給予去甲腎上腺素20 μg；若HR< 50次持續(xù)1 min以上,給予阿托品 0.5 mg。

1.3 麻醉方法 所有患者術(shù)前禁食水，無術(shù)前用藥。入室后常規(guī)監(jiān)測(cè)ECG、SpO2、HR和BP。開放上肢輸液通道，局麻下行橈動(dòng)脈穿刺置管行有創(chuàng)動(dòng)脈監(jiān)測(cè)和血?dú)獗O(jiān)測(cè)，右頸內(nèi)靜脈穿刺置管行CVP監(jiān)測(cè)和輸液，G組橈動(dòng)脈連接Vigileo心排量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，調(diào)零后持續(xù)監(jiān)測(cè)SVV、CI等指標(biāo)。3組患者麻醉方案相同：咪達(dá)唑侖0.05 mg/kg，舒芬太尼0.3 μg/kg，丙泊酚1～2 mg/kg，順式阿曲庫銨0.2 mg/kg靜脈誘導(dǎo)后氣管插管，行機(jī)械通氣，呼吸參數(shù)設(shè)置：VT8～10 mL/kg，RR 10～14次/分，I∶E 1∶2，維持PETCO2在30～40 mmHg。TCI持續(xù)泵注丙泊酚3～6 mg·kg-1·h-1、瑞芬太尼0.1～0.2 μg·kg-1·min-1、順式阿曲庫銨1.0～2.0 μg·kg-1·min-1維持麻醉和肌松，保持BIS值在40～60。所有手術(shù)均由同一組手術(shù)醫(yī)師完成。術(shù)后統(tǒng)一配方的靜脈自控鎮(zhèn)痛，達(dá)到拔管指征后，拔除氣管導(dǎo)管，觀察無特殊將患者送回病房。

1.4 觀察指標(biāo) ①記錄3組患者性別、年齡、BMI、ASA分級(jí)等情況。②記錄3組患者圍術(shù)期液體輸注總量、膠體液量、晶體液量、尿量和失血量。③記錄3組患者麻醉誘導(dǎo)前(T1)、手術(shù)開始1 h(T2)、術(shù)畢即刻(T3)、離開PACU(T4)的MAP和Lac。④由同一位受過培訓(xùn)的麻醉醫(yī)師于術(shù)前1 d(T0)，術(shù)后1(T5)、3(T6)、7 d(T7)至病房采用MMSE量表對(duì)患者認(rèn)知功能評(píng)分，抽取靜脈血5 mL，室溫下靜置1 h后以3000 r/min離心10 min，提取1.5 mL上層血清，置于-80℃冰箱中冷藏保存待測(cè)。⑤采用ELISA法測(cè)定3組患者T0、T5、T6、T7時(shí)血清中炎癥因子(TNF-α、IL-1β、IL-6)及腦損傷相關(guān)蛋白(S-100β蛋白、tau蛋白)的濃度。

2 結(jié)果

2.1 基本情況 3組患者性別、年齡、BMI、ASA分級(jí)比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表1。

表1 3組患者基本情況比較

2.2 補(bǔ)液情況和血管活性藥物的使用 3組患者失血量比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；與R組比較，L組與G組患者補(bǔ)液總量、膠體液量、晶體液量、尿量明顯增多(P<0.05)；與L組比較，G組患者補(bǔ)液總量、膠體液量、晶體液量、尿量明顯減少(P<0.05)；與R、L組比較，G組血管活性藥物使用率明顯下降(P<0.05)，見表2。

表2 補(bǔ)液情況和血管活性藥物使用情況

2.3 MAP和Lac變化 與T1比較，3組患者在T2、T3，MAP明顯降低，Lac明顯升高(P<0.05)；T4時(shí)MAP比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，Lac明顯升高(P<0.05)。與T2比較，T3時(shí)3組患者M(jìn)AP比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，Lac明顯升高(P<0.05)；T4時(shí)MAP、Lac均明顯升高(P<0.05)。與T3比較，T4時(shí)3組患者的MAP、Lac均升高(P<0.05)。T1時(shí)，3組患者間MAP、Lac比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；T2、T3時(shí)G組MAP明顯高于R與L組，Lac明顯低于R、L組(P<0.05)，T4時(shí)G組Lac明顯低于R、L組。見表3。

表3 3組患者M(jìn)AP和Lac變化

2.4 炎癥因子水平和腦損傷相關(guān)蛋白濃度變化 與T0比較，3組患者T5、T6、T7時(shí)血清中TNF-α、IL-1β、IL-6和S-100β、tau蛋白濃度顯著升高(P<0.05)；與T5比較，T6、T7時(shí)3組患者血清中TNF-α、IL-1β、IL-6和S-100β、tau蛋白濃度明顯降低(P<0.05)。與T6比較，T7時(shí)3組患者血清中TNF-α、IL-1β、IL-6和S-100β、tau蛋白濃度明顯降低(P<0.05)。T0時(shí)，3組患者靜脈血清中炎癥因子和腦損傷相關(guān)蛋白濃度比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。T5、T6、T7時(shí)，與R組和L組比較，G組患者血清中TNF-α、IL-1β、IL-6和S-100β、tau蛋白濃度顯著降低(P<0.05)。見表4、5。

表4 3組患者血清TNF-α、IL-1β、IL-6濃度變化

2.5 MMSE得分和PND發(fā)生率 與T0比較，3組患者在T5、T6、T7時(shí)MMSE評(píng)分均有不同程度的降低(P<0.05)。與T5比較，T6、T7時(shí)3組患者M(jìn)MSE評(píng)分明顯升高(P<0.05)。與T6比較，T7時(shí)3組患者M(jìn)MSE評(píng)分均明顯升高(P<0.05)。T0時(shí)，3組患者間MMSE評(píng)分比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。T5、T6、T7時(shí)，與R和L組比較，G組患者M(jìn)MSE評(píng)分明顯升高，PND發(fā)生率明顯降低(P<0.05)。見表6。

表5 3組患者血清S-100β、tau蛋白濃度變化L-1)

表6 3組患者M(jìn)MSE評(píng)分和PND發(fā)生率

3 討論

隨著加速康復(fù)外科的快速發(fā)展，作為其核心環(huán)節(jié)的液體治療日益受到醫(yī)護(hù)的重視，但至今為止理想的補(bǔ)液方案還存在爭(zhēng)議，補(bǔ)液過少易導(dǎo)致循環(huán)血容量和組織灌流不足；補(bǔ)液過多，一方面可能會(huì)導(dǎo)致組織水腫，另一方面則會(huì)加重老年患者心臟負(fù)擔(dān)[4]。圍術(shù)期恰當(dāng)?shù)囊后w輸注可很好地保證患者循環(huán)狀態(tài)穩(wěn)定，改善組織氧供需平衡，減少炎癥因子表達(dá)，降低術(shù)后認(rèn)知功能紊亂的發(fā)生率[5]。因此，合理的補(bǔ)液策略對(duì)改善老年患者THA術(shù)后轉(zhuǎn)歸尤為重要。

基于SVV和CI的GDFT，通過動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)患者對(duì)容量需求的變化，實(shí)時(shí)調(diào)控液體輸入和血管活性藥的應(yīng)用，為患者提供更加個(gè)體化的液體管理[6]。GDFT可以優(yōu)化輸液量，維持老年患者術(shù)中血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定，保證全身氧供，改善微循環(huán)，維持有效的組織灌注和細(xì)胞氧供需平衡[7]。本研究通過觀察患者M(jìn)AP與Lac值的變化，評(píng)估3組患者機(jī)體循環(huán)與組織灌注情況。結(jié)果顯示，GDFT相較于其余兩種補(bǔ)液療法MAP的維持更優(yōu)，且乳酸累積和血管活性藥物使用率均下降?？赡苁怯捎贕DFT較精準(zhǔn)的液體輸入，使用較少的液體和血管活性藥物即能維持循環(huán)穩(wěn)定；另一方面血管活性藥物的減少使用也避免了微循環(huán)灌流不足導(dǎo)致的代謝產(chǎn)物堆積。

外周炎性因子和腦損傷相關(guān)蛋白水平與PND的發(fā)生存在密切聯(lián)系。外周炎癥引起的中樞神經(jīng)炎性反應(yīng)機(jī)制是PND的重要理論之一，手術(shù)創(chuàng)傷作為一種強(qiáng)烈的應(yīng)激，可導(dǎo)致外周血大量炎性介質(zhì)釋放，進(jìn)而引起外周巨噬細(xì)胞促炎因子(IL-1β、TNF-α、IL-6)的過度表達(dá)[8]；過表達(dá)的促炎因子進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)后活化小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞等腦內(nèi)固有免疫細(xì)胞，引起免疫反應(yīng)，破壞神經(jīng)活動(dòng)功能，最終損傷認(rèn)知功能[9-10]。研究發(fā)現(xiàn)，IL-1β、TNF-α、IL-6等促炎因子的過度表達(dá)均可導(dǎo)致認(rèn)知功能的下降[11]。腦損傷相關(guān)蛋白(S-100β蛋白、tau蛋白)對(duì)于PND的診斷具有重要意義。S-100β蛋白屬于鈣結(jié)合蛋白，分子量為9～13kDa[12]，是中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷的重要指標(biāo)，且與認(rèn)知功能損傷程度存在相關(guān)性[13]。當(dāng)機(jī)體受到手術(shù)創(chuàng)傷，血腦屏障遭到破壞，中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的炎癥因子促使S-100β蛋白大量釋放，引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)環(huán)氧合酶2的過度表達(dá)，誘導(dǎo)中樞炎癥反應(yīng)，損傷神經(jīng)活動(dòng)和認(rèn)知功能[14-16]。tau蛋白過度磷酸化，可引起神經(jīng)元細(xì)胞的非正常凋亡[17]，從而抑制相關(guān)神經(jīng)遞質(zhì)的釋放、傳導(dǎo)，導(dǎo)致學(xué)習(xí)和記憶能力下降[18]。研究表明，術(shù)后認(rèn)知功能紊亂患者血液中的tau蛋白水平升高[19]。本研究顯示，與術(shù)前1 d比較，術(shù)后3組患者血清中的促炎因子(IL-1β、TNF-α、IL-6)腦損傷蛋白(S-100β、tau蛋白)均有不同程度的升高，但GDFT對(duì)炎癥因子和腦損傷蛋白水平的改善作用優(yōu)于其余兩組，且術(shù)后MMSE評(píng)分高于其余兩組，PND發(fā)生率低。這可能是因?yàn)镚DFT改善機(jī)體尤其是腦血流的灌注，維持腦組織氧供需平衡，同時(shí)下調(diào)促炎因子和腦損傷蛋白表達(dá)水平從而減輕炎性反應(yīng)和神經(jīng)損傷，最終降低PND的發(fā)生[20]。

4 結(jié)論

與限制性和開放性液體治療比較，目標(biāo)導(dǎo)向液體治療有利于維持老年全髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)患者麻醉手術(shù)期間循環(huán)穩(wěn)定，保證良好的組織器官灌注，減輕術(shù)后免疫炎性反應(yīng)、降低術(shù)后早期認(rèn)知功能紊亂的發(fā)生率，有利于改善患者預(yù)后。